Бойлер из газового баллона в системе отопления

Что такое косвенный нагрев, и как его реализовать своими руками? Концепция работы такая-же, как у теплоэлектростанций (ТЭС). В процессе решения основной задачи (работа генераторов на пару) появляется «лишняя» тепловая энергия. Ее можно безответственно выпускать в атмосферу, или направить на организацию отопления микрорайона.

Существует несколько вариантов подобных баков:

  1. Самым популярным считается использование внутри емкости металлического змеевика, сделанного из трубы небольшого диаметра. В сосуд набирают воду, нагревающуюся при контакте с изогнутым компонентом, в котором протекает теплоноситель.
  2. Трубы можно располагать не в центре, а рядом со стенами. Больше система никак не отличается. Такой вариант считается даже лучше, так как площадь соприкосновения воды и изогнутого элемента больше.
  3. Используются не трубки, а емкости с разным диаметром. Они располагаются одна в другой. В меньшую набирается жидкость для хозяйственных нужд, а теплоноситель подается в пространство между стенками.

Перед тем как создавать бойлер косвенного нагрева своими руками, нужно обязательно рассмотреть все положительные и отрицательные стороны.

Подробный обзор

Принцип действия и устройство

Коротко о схеме работы: теплоноситель, перемещающийся внутри бака достаточного объема, нагревается до определенной температуры и отдает часть своего тепла холодной воде, которая находится в корпусе. Так, постепенно вода нагревается. Самым оптимальным вариантом источника теплоносителя является параллельное подсоединение в центральную систему отопления. Визуально косвенный бойлер представляет собой емкость, изготовленную из материала, устойчивого к коррозии, и трубопроводов, по которым движется теплоноситель.

Для залива и слива воды емкость должна быть оснащена двумя отверстиями, которые располагаются в верхней и нижней частях бойлера. Для удобства отверстия можно оснастить шаровыми кранами.

Собственноручное изготовление водонагревателя проходит в следующие этапы:

1. Изготовление бака

Основой устройства такого рода является емкость, которая может быть изготовлена из следующих материалов: нержавеющей стали, пластика или сплавов алюминия. Эти материалы наиболее устойчивы к воздействию влаги. Стальные могут быть использованы только при соответствующей обработке. Зачастую в качестве бака для бойлеров применяют газовые баллоны. Однако если ранее в них хранился газ, то несколько недель вода будет иметь характерный газовый запах.

2. Змеевик

В качестве змеевика могут быть использованы трубы небольшого диаметра из металла или металлопластика. Главное – обеспечить максимальную близость воды и теплоносителя. В качестве оправки для получения змеевика необходимого диаметра хорошо подходят стальные или пластиковые трубы. Далее змеевик закрепляется внутри емкости, а к концам трубопровода припаивается сантехническая арматура. Также систему необходимо снабдить краном или сразу же распределительной арматурой в верхней части емкости для отбора нагретой жидкости.

3. Теплоизоляция

Теплоизоляцию агрегата осуществляют для снижения тепловых потерь и увеличения КПД. Это можно сделать двумя способами:

  • Применение теплоизоляционного материала или монтажной пены. В качестве закрепления можно использовать различные виды клея или проволочные стяжки, которые устанавливаются по всему периметру бака.
  • Делаем две емкости различного диаметра. В этом варианте изолируется пространство, образующееся между ними, это позволяет снизить расход энергии и увеличить производительность всей системы водонагревания.

Подобные бойлеры имеют один большой недостаток – образование отложений на змеевике. Причина этого явления – загрязнение солями металлов воды. Поэтому для поддержания агрегата в дееспособном состоянии, спираль не реже двух раз в год необходимо очищать химическим или механическим способом.

Бойлер косвенного нагрева своими руками

    В местах, где есть проблемы с горячим водоснабжением, владельцы помещений, стремящиеся создать комфортные бытовые условия, используют специальные аппараты для подогрева необходимого объема решение – бойлеры косвенного нагрева из нержавеющей стали. Однако качественные и надежные устройства требуют от владельцев помещений дополнительных финансовых затрат. Альтернативой специальному оборудованию являются устройства, изготовленные собственноручно. Для многих наших соотечественников такое решение является максимально простым и выгодным с экономической точки зрения.

    Среди преимуществ использования агрегата, изготовленного собственноручно, можно выделить:

    • Возможность подключения аппарата к центральной системе отопления.
    • Возможность размещения устройства в максимальной близости от отопительного котла.
    • Минимальные расходы на материалы, необходимые для монтажа контура.
    • Использование такого агрегата позволит существенно сократить расход энергетических ресурсов, а значит значительно снизить счета за коммунальные услуги.
    • Полное обеспечение бытовых потребностей.

    К числу недостатков установки такого бойлера можно отнести такие особенности работы аппарата:

    • Для того, чтобы разместить агрегат требуется достаточно большая площадь или, что предпочтительней, специально выделенное помещение.
    • Требуется время, для того, чтобы нагреть достаточный объем жидкости, что сказывается на интенсивности обогрева помещения.
    • На змеевике достаточно быстро накапливаются отложения, которые препятствуют исправной работе агрегата. Необходимо регулярно проводить чистку змеевидной трубки (минимум дважды в год).

    Если вы, взвесив преимущества и недостатки использования такого агрегата, все же хотите изготовить его самостоятельно, то вам следует получить как можно больше информации о конструкции бойлера и о последовательности работ по его созданию.

    Представленный ниже чертеж показывает основные требования к конструкции агрегата емкостью в 100 литров.

    Бойлер косвенного нагрева своими руками

    Относительная простота конструкции данного агрегата позволяет изготовить его собственными руками.

    Последовательность работ по созданию конструкции бойлера

    Изготовление будет проводиться поэтапно:

    • Изготовление емкости. В качестве емкости можно использовать любой бак из стойких к коррозии сплавов. Чаще всего емкость изготавливают из газового баллона (обратите внимание, что перед разрезанием баллона его нужно заполнить водой, чтобы избежать взрыва). При выборе емкости нужно ориентироваться на потребность в воде для бытовых нужд.
    • Изготовление отверстий для воды. Проделываются пять отверстий: два для змеевика, два для сливного крана и входной трубы, одно для отбора жидкости.
    • Теплоизоляция. Для уменьшения потерь тепла и увеличения показателя КПД конструкцию нужно покрыть слоем изолирующего материала (минвата, монтажная пена и т.д.).
    • Змеевик. Для изготовления данной детали используют трубку из меди или латуни, которая накручивается на ось. Число витков зависит от параметров бака.
    • Установка и присоединение. Змеевик устанавливается внутрь емкости и приваривается. Присоединяются входная и выходная трубы. При необходимости устанавливается ТЭН (под него подготавливаются дополнительные отверстия). Привариваются ручки. Емкость накрывается крышкой. Производится подключение всех элементов системы по схеме подключения агрегата к контуру отопительной системы.

    Изготовленный собственноручно аппарат может иметь следующий вид:

    Просмотров страницы: 687

Важные нюансы

Для хорошей работы бойлера важно количество и расположение нагревателей в емкости. Рекомендуется закреплять их один над другим, на одинаковом расстоянии друг от друга и от дна. По физическим законам теплая вода поднимается, течет к задней стенке, плавно опускается, на смену ей приходит еще более горячий поток.

Постоянное движение помогает поддерживать температуру и равномерно нагревать весь объем.

Количество ТЭНов

Число нагревательных элементов в бойлере зависит от их мощности и от желаемой производительности устройства. Стандартное значение для бытовых нагревателей — 2 кВт. Используют 3 таких элемента (суммарно 6 кВт) для нагрева воды объемом 300 л до 100° за 3 часа. Исходя из этого, можно посчитать, сколько нужно ТЭНов для самодельного водонагревателя. Чем их больше, тем быстрее устройство справляется с задачей.

Если вы собираетесь расходовать горячую воду в больших количествах, то лучше делать модель с двумя ТЭНами.

Важные нюансы

Объем бака

По статистике житель квартиры использует 100-400 л воды каждый день. При изготовлении бойлера нужно учитывать количество человек, которые будут им пользоваться, и частоту использования. Минимальная вместимость емкости — 30 л. Нужно помнить, чем больше водонагреватель, тем дольше он греется.

Прочие детали

При изготовлении устройства и его эксплуатации следует подумать о безопасности. Полезные советы:

  1. Если вода в котле циркулирует естественным образом, нужно поставить датчик температуры, который при перегреве отключит ТЭН.
  2. Безопаснее подключать прибор не к розетке, а к отдельной линии с кабелем увеличенного сечения.
  3. Открытые провода требуется изолировать и сделать заземление всей конструкции.
  4. Минимальное расстояние от устройства до потолка — 30 см, а до пола — 80 см.
  5. Если подключение происходит к системе центрального водоснабжения, необходимо поставить предохранительный клапан, который снижает давление.

Схема подключения бойлера косвенного нагрева

Подключение бойлера косвенного нагрева дает много преимуществ, в первую очередь это, конечно, неограниченные объемы горячей воды. Немаловажно и то, что работает он сразу на несколько точек разбора.

Поэтому, чтобы наладить бесперебойную подачу воды, необходимо выполнить несложную обвязку бойлера косвенного нагрева, для этого понадобится минимум средств и усилий, а также рабочая схема подключения.

Общие принципы работы бойлера косвенного нагрева

Использование бойлера косвенного нагрева и обвязка котла позволит значительно сэкономить на финансовых затратах и обеспечить подачу горячего теплоносителя сразу нескольким узлам.

Для того чтобы вода равномерно и быстро прогревалась, важно правильно рассчитать мощность водонагревателя косвенного нагрева.

Для обеспечения потребности в горячей воде примерным объемом 500 литров в час потребуется бак, рассчитанный на объем не меньше 100 литров. Объем бака должен напрямую зависеть от мощности .

Точек, выступающих в качестве теплопередатчика, в обвязке может быть несколько, например, для нагрева воды лучше всего подходит твердотопливный котел. Также могут быть использованы агрегаты, работающие на солнечной энергии, тепловые насосы и геотермальные системы.

Схема с использованием двух насосов

Принцип работы данной схемы зависит от термостата, который при понижении температуры в бойлере косвенного нагрева дает команду насосу водонагревателя, в это время насос котла автоматически отключается.

после достижения нужной температуры отключается насос бойлера, и снова работает насос котла.

Совет

При такой схеме удобнее использовать агрегат, оснащенный автоматикой, тогда процесс переключения и работа с датчиками термостата будет четкой и отлаженной.

В этом случае бойлер пропускает весь объем теплоносителя через себя. Чтобы исключить попадание в питьевую воду грязи или технической воды, необходимо после насосов установить обратные клапаны.

Схема с трехходовым клапаном

Схема с трехходовым клапаном может быть применена для агрегата с напольным и настенным размещением.

Принцип схемы предполагает наличие двух контуров: одного основного контура отопления и контура бойлера косвенного нагрева, последний имеет приоритет над основным.

При этом группа безопасности может быть встроена в котел, к этой группе относят: расширительный бак и насос .

Схема подключения бойлера косвенного нагрева

Принцип работы будет заключаться в следующем: при понижении температуры термостат бойлера переключается и переключает трехходовой клапан, после чего вода движется по контуру бойлера. После достижения необходимой температуры клапан снова переключается, и теплоноситель циркулирует по контуру отопления.

Такая схема оптимальна с настенным котлом, оснащенным автоматикой, в этом случае за работу трехходового клапана будет отвечать термостат бойлера или котел. по сигналу от термостата бойлера.

При этом использование одноконтурного котла с бойлером будет давать отличный запас горячей воды, также эта схема удобна для тех агрегатов, у которых поступающая холодная вода «жесткая».

При использовании двухконтурного котла второй контур (горячей воды) будет быстро ломаться.

Резюме по схемам

Такие системы подключения водонагревателя к котлу исключают одновременную работу нагрева воды и отопления дома.

Но неудобство это вызовет только один раз, при запуске системы, так как теплоноситель будет холодным, весь процесс по времени займет от часа, в зависимости от количества теплоносителя.

Обратите внимание

При постоянной работе на поддержание температуры будет тратиться гораздо меньшее время, поэтому перепадов температуры ощущаться не будет.

Если горячее водоснабжение будет стоять в приоритете в обоих случаях, эти схемы можно применить и в более сложных системах нагрева. Для них разделяют котлы нагрева: один будет работать только на нагрев воды, другой — на отопление.

Подключение котлов с большим числом контуров

В сложных системах зачастую задействованы три и более контуров отопления. Для таких систем самым оптимальным является использование гидравлических стрелок и распределительных коллекторов. Самая распространенная схема выглядит следующим образом:

  • контур нагрева воды в нагревателе;
  • контур системы «Теплый пол»;
  • контур системы отопления (батареи).

Для подключения используется гидравлическая стрелка или гидроколлектор. Также можно использовать отдельно гидравлическую стрелку и коллекторы распределения.

В другом варианте, без использования гидравлических стрелок, необходима установка балансировочных вентилей.

Если пренебречь данными устройствами, то получатся сильные перепады между контурами, и некоторые из них будут работать неэффективно, теплоотдача может снизиться в несколько раз.

При такой системе нужно отключать насосы других контуров при работе приоритетного контура, иначе время нагрева может прилично вырасти.

Схема устройства самодельного бойлера

Стандартная схема устройства водогрейного прибора в виде бойлера, может иметь существенные отличия в зависимости от вида и конструктивных особенностей. Приборы косвенного нагрева не способны самостоятельно производить тепловую энергию, но могут быть снабжены встроенными ТЭНами, посредством которых эффективно поддерживается температурный режим воды в заранее заданных пределах.

Схема устройства предполагает наличие в конструкции основных составляющих, представленных:

  • накопительным резервуаром;
  • наружным корпусом;
  • теплоизоляцией;
  • тепловым обменником;
  • местом для подсоединения дополнительного нагревательного элемента;
  • ревизионным отверстием;
  • входным отверстием для холодной воды;
  • входом и выходом для теплового носителя;
  • местом подключения термометра;
  • рециркуляционной линией;
  • выходом для горячей воды;
  • магниевым анодом.

Внутри утепленного резервуара встроен нагревательный элемент с подведенным тепловым носителем. Холодная вода поступает через нижнюю часть резервуара, а отбор горячего водоснабжения осуществляется из верхней части.

Схема устройства самодельного бойлера

Водогрейное оборудование такого типа оснащается защитным магниевым анодом. Самые современные и дорогостоящие модели снабжаются парой дублирующих змеевиков. Поддержание температурного режима обеспечивается ТЭНом с термостатом, встраиваемым в верхней части резервуара.

Схема нагрева двух типов бойлеров

Также выпускаются бойлеры с косвенным типом нагрева, полностью лишенные змеевика. Такая особая конструкция носит название «резервуар в баке», что обуславливается наличием внутри одного бака второго резервуара. Нагрев воды в таких водогрейных приборах происходит внутри резервуара, а перемещение теплового носителя осуществляется между стенками.

Заводские модели бойлеров с нагревом косвенного типа и циркуляционным патрубком оснащаются обязательными элементами, представленными магниевым анодом и группой безопасности, а также температурным датчиком.

Различные схемы обвязки бойлера

Различают несколько основных способов обвязки устройства, которые бывают:

С двумя циркулярными насосами

Различные схемы обвязки бойлера

Оба насоса предназначены для параллельной работы. Дин из них устанавливается на трубу отопления, второй – на тёплое водоснабжение. Их включение и выключение производится за счёт срабатывания тепловых реле.

Особенностью данного подключения есть необходимость установки обратных клапанов. Их монтируют после насосных устройств. Это нужно для предотвращения смешивания потоков в теплоносителе.

Подробно правильное расположение всех элементов такой обвязки можно рассмотреть на схеме:

Различные схемы обвязки бойлера

Трехходовой клапан с сервоприводом

Сервоприводом называют элемент системы, отвечающий за управление работой трёхходовым клапаном. В случае с описываемым оборудованием, таким устройством выступает термореле, которое может быть составным компонентом главного нагревательного прибора или устанавливаться дополнительно.

Устроена такая система так:

  • 1. Есть два контура: бойлерный
  • отопительный
Различные схемы обвязки бойлера
  • 2. Когда в системе горячего водоснабжения понижается температура, термостат подаёт сигнал клапану.
  • 3. Клапан переключает движение теплоносителя в сторону бойлера косвенного нагрева.
  • 4. При достижении нужного теплового показателя термостат сигнализирует об этом клапану.
  • 5. Происходит переключение подачи потока на отопительный контур.
  • Различные схемы обвязки бойлера

    На схеме показан способ обвязки с 3-х ходовым клапаном:

    Способ с гидравлической стрелкой

    Этот вариант применяется, когда присутствует несколько контуров. В состав могут входить контуры:

    Различные схемы обвязки бойлера
    • бойлера косвенного нагрева;
    • тёплый пол;
    • основное радиаторное отопление.

    Если не поставить при таком обустройстве системы гидравлическую стрелку, то нужно будет, вместо неё, ставить балансировочные вентили. Их установка буде необходима из-за разницы давления в разных контурах.

    На рисунке показан план такой обвязки:

    Различные схемы обвязки бойлера

    Метод возвратной рециркуляции в системе ГВС

    Этот метод ускоряет подачу подогретой воды потребителю. Чтобы обеспечить такой вид обвязки, нужно присутствие в бойлере третьего входа для подключения к нему компонентов рециркуляции. Носитель, который нагнетает насос, проходит несколько циклов по магистрали, обеспечивая тем самым более эффективный нагрев воды внутри бойлера.

    План такого обустройства представлен ниже:

    Различные схемы обвязки бойлера

    Как поступить, если требуется рециркуляция

    Часто возникает ситуация, когда в ванной есть полотенцесушитель, через которую должна постоянно циркулировать вода. В этот процесс можно задействовать и котёл, и бойлер.

    В этом случае нагретая вода будет беспрерывно циркулировать по замкнутому кругу с помощью насоса. Преимущество такой схемы в том, что вода из крана будет литься сразу горячей(спускать её не нужно).

    Но есть и недостаток: при рециркуляции повышен расход топлива. Продвигаясь по полотенцесушителю, вода будет стремительно охлаждаться, котлу придётся чаще «отвлекаться» на ГВС и при этом расходовать дополнительное топливо. Особенно это будет ощущаться при схемах, где участвуют твердотопливный котел и бойлер косвенного нагрева.

    Но даже не этот момент отталкивает многих от применения этого способа. При рециркуляции водные слои смешиваются, и общая температура нагрева воды в контуре ГВС падает. В обычном режиме сначала используются верхний слой воды в баке, а он более горячий. Но зато полотенца всегда будут сухими.

    Как избежать этих недочётов? Есть особенные модели бойлеров с косвенным нагревом воды с уже предусмотренной рециркуляцией. Полотенцесушитель подключают к предназначенным для этого патрубкам на бойлере. Устройства значительно дороже, чем подобные варианты водонагревателей с таким же объёмом, только без системы рециркуляции.

    Нагреватель типа «бойлер»

    Материалы:

    1. Ёмкость для корпуса бойлера (газовый баллон).
    2. Гайка (32 мм).
    3. 2 обрезка металлической трубы, диаметром ½ дюйма (около 15 см).
    4. Электрический ТЭН и терморегулятор.
    5. Пакля или специальная смазка для изоляции нагревательного элемента.
    6. Крепления для бойлера на стену.
    7. Теплоизолирующая подложка под ламинат.
    8. Пластиковые трубы для подводки воды.
    9. Провода и клеммы для электропроводки.

    Инструменты:

    1. Сварочный аппарат.
    2. Лерка для нарезания резьбы.
    3. Дрель и сверла по металлу.
    4. Отвертки.
    5. Газовые ключи.
    6. Отвертка-тестер.

    В качестве емкости под бак бойлера идеальным вариантом может стать большой газовый баллон со снятым вентилем на 50 л. Бывшие в употреблении баллоны использовать не рекомендуется, иначе вода, прошедшая через такой бойлер, сконструированный самостоятельно, будет иметь устойчивый запах газа.

    От него можно избавиться, разрезав емкость пополам, тщательно промыв и ошкурив поверхность, а затем нанеся на нее слой нитрогрунтовки и снова сварив конструкцию. Но гораздо проще обратиться в службу, занимающуюся заправкой и распространением газовых баллонов, и приобрести там новую, еще не использованную емкость. Там же вы, кстати, сможете купить баллон без крана, и необходимость в его самостоятельном снятии отпадет.

    Монтаж и эксплуатация бойлера отопления

    Бойлер в системе отопления

    После выполнения всех необходимых вычислений мощности бойлера и его объема можно приступать к интеграции устройства в отопительную систему

    Важной задачей является определение места установки. Определившись с назначением бойлера в системе отопления нужно ознакомиться с инструкцией по его монтажу

    Оптимальным вариантом будет установка в непосредственной близости от котла. В этом случае передача тепловой энергии от теплоносителя воде является наиболее эффективной.

    Но при этом можно столкнуться со следующими трудностями организации отопления с помощью бойлера:

    • Подвод системы ГВС. В системе отопления с твердотопливным котлом бойлер удобнее всего разместить непосредственно в котельной. Но тогда для подачи нагретой воды в помещения понадобиться отдельный насос и устройства управления к нему;
    • Большой объем емкости. если планируется отопление через бойлер для значительных жилых площадей. Возникает проблема с размещением отопительного элемента;
    • Подвод электросети для обеспечения работы ТЭНа. Для нормального функционирования бойлера для отопления частного дома также рекомендуется установить автономный источник электроэнергии.

    Решив эти вопросы можно приступать непосредственно к монтажу.

    Контроль температуры воды в отоплении через бойлер осуществляется с помощью установленного термометра. Он не входит в стандартную комплектацию и поэтому необходимо приобрести этот прибор отдельно.

    Установка накопительного бака отопления

    Для монтажа теплового аккумулятора необходимо заранее подготовить ровную площадку. Следует учитывать его большой вес – в случае надобности делается отдельный фундамент или усиливаются полы.

    Оптимальный вариант монтажа – на отдельную платформу. Так можно избежать контакта корпуса с бетонной поверхностью, что снизит тепловые потери в электрическом бойлере для отопления. Практически все производители делают емкость на специальных ножках. В случае их отсутствия на пол рекомендуется установить утеплитель.

    Порядок подключения бойлера к системе отопления заключается в выполнении таких действий:

    После установки емкости нужно проверить ее положение относительно горизонта. Не допускаются отклонения. Выполнить подключение к отоплению

    Важно, чтобы диаметр патрубков был равный. В противном случае после подключения бойлера к системе отопления появится избыточное гидравлическое сопротивление. Если монтаж выполняется в неотапливаемом помещении – корпус бойлера утепляется. Выполняется подключение к горячему водоснабжению, чтобы бойлер работал не только для отопления, но и ГВС.

    По завершении этой работы нужно проверить герметичность всех подключений и запустить отопительную систему. В течение 2-3 недель рекомендуется делать замеры температуры воды в емкости и теплоносителя в трубах после отключения котла. Так можно определить фактическое время поддержания нужного уровня нагрева в схеме отопления от бойлера.

    Для того чтобы сделать полноценное отопление от бойлера не рекомендуется использовать антифриз. Он характеризуется относительно низкой теплоемкостью, что скажется на передаче тепла воде и обратно теплоносителю.

    Условия правильной эксплуатации бойлера

    Накипь на ТЭНе бойлера

    Облуживание накопительного бака практически ничем не отличается от проведения необходимых процедур для поддержания работоспособности любого электрического котла с ТЭНами. И в этом случае для того, чтобы бойлер нормально работал в системе отопления частного дома — требуется следовать рекомендациям производителя.

    Это можно обеспечить еще до того как делается теплоснабжение от бойлера. Лучше всего приобретать модели с так называемым «сухим ТЭНом». На нем образование накипи происходит гораздо медленнее. Также следует предварительно фильтровать воду перед подачей в накопительный бак.

    Кроме этих процедур необходимо делать следующие:

    • Один раз в месяц проверять целостность теплоизоляции конструкции;
    • Контролировать продолжительность поддержания температуры теплоносителя во время режима работы теплоснабжения через бойлер. Разница между расчетными и фактическими показателями не должна превышать 15%;
    • Контроль герметичности соединений. Перед каждым отопительным сезоном рекомендуется заменять прокладки. Так можно добиться более надежного отопления частного дома с помощью бойлера.

    Блок управления некоторых моделей чувствителен к перепадам напряжения. Во избежание поломок этого дорогого устройства следует подключать стабилизатор для бойлера в отопительной системе.

    Для очистки ТЭНа от накипи следует выполнить его демонтаж. Но перед этим нужно узнать у продавца – сохраниться ли заводская гарантия.

    Читайте также:  Трехходовой кран – особенности эксплуатации